Il calore come fattore di competitività e sostenibilità industriale
Per oltre un decennio la transizione energetica è stata raccontata soprattutto attraverso la crescita delle fonti rinnovabili. Fotovoltaico, eolico, batterie e reti intelligenti sono diventati i simboli della decarbonizzazione. Eppure esiste un fronte molto meno visibile, ma altrettanto decisivo per raggiungere gli obiettivi climatici europei: il calore utilizzato nei processi industriali.
Per molti comparti manifatturieri, dall’alimentare alla carta, dalla chimica alla farmaceutica, il principale fabbisogno energetico non è infatti l’elettricità, ma il vapore e il calore necessari ai cicli produttivi. Oggi questa energia viene generata in larga parte attraverso il gas naturale, rendendo il calore industriale uno dei settori più difficili da decarbonizzare (uno dei comparti cosiddetti hard to abate) e, allo stesso tempo, uno dei più strategici per la competitività dell’industria europea.
Non è un caso che il tema sia entrato anche nell’agenda di Bruxelles. Con il Clean Industrial Deal e il recente Piano d’azione per l’elettrificazione, la Commissione europea ha indicato la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili e l’elettrificazione dei processi industriali tra le priorità della politica industriale europea. Oggi l’elettricità copre circa il 23% dei consumi finali di energia nell’Unione europea; l’obiettivo è arrivare al 32% entro il 2030 e al 46% entro il 2040, accelerando soprattutto la trasformazione dell’industria, dei trasporti e degli edifici.
Le tecnologie Power to Heat
La sfida, però, non riguarda soltanto la sostenibilità ambientale. La disponibilità di energia è diventato uno dei principali fattori di competitività del sistema manifatturiero europeo. In uno scenario in cui Stati Uniti e Cina stanno investendo massicciamente nelle tecnologie per la transizione energetica, anche l’Europa punta a sviluppare una propria filiera industriale nelle clean technologies, evitando che la decarbonizzazione si trasformi in una nuova dipendenza tecnologica.
È in questo contesto che stanno emergendo le tecnologie Power to Heat, capaci di trasformare l’elettricità prodotta da fonti rinnovabili in calore utilizzabile direttamente nei processi industriali. Tra queste troviamo anche MGTES (Magaldi Green Thermal Energy Storage), una soluzione sviluppata in Italia che rappresenta una delle prime applicazioni industriali di accumulo termico per la produzione di vapore.
Come funziona una batteria termica
A differenza delle batterie elettrochimiche, che immagazzinano energia sotto forma di elettricità, una batteria termica la conserva sotto forma di calore.
Nel caso del sistema MGTES, l’energia prodotta da fonti rinnovabili alimenta resistenze elettriche che riscaldano un letto di sabbia silicea fluidizzata fino a circa 600 °C. Quando l’impianto industriale richiede energia termica, il calore accumulato viene trasformato in vapore di processo a temperature comprese tra 120 e 400 °C, sostituendo almeno in parte il gas naturale normalmente utilizzato dalle caldaie industriali.
L’utilizzo della sabbia costituisce uno degli aspetti più interessanti della tecnologia. Si tratta infatti di un materiale relativamente abbondante, economico e facilmente reperibile (a determinate condizioni), che consente di evitare il ricorso a materie prime critiche come litio, nichel o cobalto, oggi al centro della competizione globale per lo sviluppo delle batterie elettrochimiche.
Un ulteriore vantaggio riguarda il funzionamento del sistema elettrico. Le batterie termiche possono infatti assorbire energia quando la produzione da fonti rinnovabili è elevata e restituirla sotto forma di calore quando serve all’industria, contribuendo così sia all’integrazione delle rinnovabili sia alla maggiore flessibilità della rete.
L’Europa potrebbe assistere a un vero salto di scala nello storage termico industriale. Secondo McKinsey, replicando la traiettoria di crescita dei sistemi di accumulo a batteria (BESS), la capacità installata aumenterebbe dagli attuali 0,5 GWh a oltre 200 GWh entro il 2035, generando un’opportunità di investimenti cumulati pari a circa 16 miliardi di euro.
Dalla teoria alla fabbrica: il primo impianto italiano targato Magaldi-Enel
Se la sfida consiste nel portare queste tecnologie fuori dai laboratori, il sistema MGTES rappresenta un esempio concreto di questa evoluzione. La soluzione è stata sviluppata da Magaldi Green Energy, società del Gruppo Magaldi specializzata nelle tecnologie per la transizione energetica, in collaborazione con Enel e con il supporto scientifico dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. L’obiettivo è dimostrare che l’accumulo termico può essere integrato in un impianto industriale reale, contribuendo a sostituire una parte del gas utilizzato per produrre vapore di processo.
Il primo impianto è stato realizzato nello stabilimento di Buccino (Salerno) di I.GI., azienda del gruppo Ferrero specializzata nella trasformazione della nocciola. Qui il sistema dispone di una capacità di accumulo pari a 7,5 MWh ed è progettato per coprire circa il 15% del fabbisogno termico dello stabilimento, evitando ogni anno oltre 500 tonnellate di emissioni di CO₂.
Il valore di questi numeri risiede soprattutto nell’aver dimostrato la fattibilità tecnica di un’applicazione che fino a pochi anni fa era rimasta confinata ai progetti pilota. È un passaggio importante perché molte innovazioni energetiche incontrano le maggiori difficoltà non nella fase di ricerca, ma nel momento in cui devono essere integrate in processi produttivi continui, caratterizzati da standard elevati di affidabilità, sicurezza e continuità operativa.
Una tecnologia promettente che farà strada, ma bisogna investire di più nelle rinnovabili e nell’efficienza
Le batterie termiche non sostituiranno il gas in ogni settore industriale e non rappresentano una risposta valida per qualsiasi processo produttivo. La loro efficacia dipende da diversi fattori: il livello di temperatura richiesto, la disponibilità di energia rinnovabile a costi competitivi, le caratteristiche degli impianti esistenti e la convenienza economica dell’investimento.
Numerose applicazioni industriali, inoltre, richiedono temperature molto superiori ai 400 °C, per le quali saranno probabilmente necessarie tecnologie differenti, come l’idrogeno rinnovabile, l’elettrificazione diretta o nuovi combustibili a basse emissioni.
Anche la diffusione del Power to Heat dipenderà dall’evoluzione del mercato elettrico. Più aumenterà la disponibilità di energia rinnovabile e più frequenti saranno i momenti di eccedenza produttiva, maggiore sarà il valore di sistemi capaci di accumulare quell’energia e trasformarla in calore utile per l’industria.
Competitività e politica industriale, affrontare il problema del costo dell’energia
Il tema assume un significato ancora più ampio se osservato dal punto di vista della competitività europea. Negli ultimi anni, l’energia e la sua disponibilità rappresentano i principali fattori di pressione sul sistema manifatturiero dell’Unione europea. Le tensioni geopolitiche, la volatilità del prezzo del gas e la crescente competizione internazionale hanno mostrato quanto la sicurezza energetica sia ormai parte integrante della politica industriale.
Per questo il Clean Industrial Deal collega esplicitamente decarbonizzazione e competitività. L’obiettivo non è soltanto ridurre le emissioni, ma rafforzare la capacità dell’industria europea di produrre tecnologie strategiche, ridurre la dipendenza dalle importazioni di combustibili fossili e creare nuove filiere industriali ad alto valore aggiunto.
In questo scenario, soluzioni come il Power to Heat possono assumere un ruolo che va oltre la semplice efficienza energetica. Possono contribuire a rendere più flessibile il sistema elettrico, favorire l’integrazione delle energie rinnovabili e creare nuove opportunità per la filiera europea delle tecnologie pulite. L’Italia, grazie alla propria tradizione manifatturiera e alla presenza di competenze industriali consolidate nei settori della meccanica, dell’impiantistica e dell’energia, potrebbe ritagliarsi uno spazio significativo in questa trasformazione.
La sfida è appena iniziata e arrivano le prime applicazioni industriali
Ma il successo non dipenderà soltanto dalla qualità delle tecnologie sviluppate dalle imprese. Serviranno politiche industriali coerenti, strumenti di finanziamento, procedure autorizzative più rapide e un mercato dell’energia capace di valorizzare l’elettrificazione dei processi produttivi.
La decarbonizzazione dell’industria viene spesso raccontata attraverso grandi numeri, obiettivi climatici e scenari di lungo periodo. Molto più raramente si osserva ciò che accade dentro gli stabilimenti, dove la transizione si misura con esigenze concrete: continuità produttiva, costi dell’energia, affidabilità degli impianti e competitività sui mercati internazionali.
È proprio qui che si giocherà una parte decisiva della transizione energetica europea. Le batterie termiche rappresentano una delle tecnologie più interessanti oggi disponibili per affrontare questo percorso. Non perché costituiscano una soluzione definitiva, ma perché dimostrano che l’elettrificazione del calore industriale sta iniziando a uscire dalla fase sperimentale per trovare applicazioni concrete nei processi produttivi.
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Flavio Fabbri
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